JPH0365556A - 炭素含有れんか - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融金属の運搬あるいは処理用等の溶融金属
容器の内張りに適した炭素含有耐火物に関する。

〔従来の技術〕

近年、混銑車における従来の脱硫処理に加えて脱リン、
脱珪等の処理も行われるようになってきた。これらの溶
銑処理を連続的に行うに当たってスラグの塩基度は０．
８から４．０の低塩基度から高塩基度の広範囲に及ぶ。

この広範囲の塩基度のスラグによる溶銑の予備処理を行
う混銑車に対応するための内張りれんがとしては、例え
ば特開昭６３−１１７９５１号公報に開示されるように
、総合的に安定しているアルミナ原料を骨材に、スラグ
との耐濡れ性、耐熱スポール性向上のために黒鉛を、ま
た黒鉛の酸化防止剤としてＳｉＣを使用したＡＬＯ＋−
３ｉＣ−Ｃれんがが使用されてきた。

また、そのための目地材としては、例えば「耐火材料」
　（黒崎窯業■　昭和５０年１０月発行）、特開昭６２
−７６７７号公報に記載されているような、高＾２２０
１．＾１２０３ＳＩＣｈ、　ＡＪ！２０３−５ｉ　Ｃ−
Ｃ等のモルタルが使用されている。

この＾１２ｄｓ　　ＳＩＣＣれんがとモルタルからなる
内張り、とくにスラグライン溶銑部及び一部の天井部は
、酸化、アブレージヨン、エロージョンにより溶損する
。その中でも最も溶損の大きい部位は、れんがとれんが
の接する所を中心とした部位で目地溶損を生じる。

この目地溶損は、モルタルの先行溶損及びれんがの加熱
、冷却の繰り遍しによるれんが表面の残存収縮によって
、モルタルと目地との間にすき間が生じ、それにより、
れんが表面のコーナーが、スラグによって侵食、酸化、
アブレージヨンの影響を強く受け、その結果、れんがは
ペンシル状に溶損する。このように内張れんがの寿命は
目地の残寸により決定されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明において解決すべき課題は、溶融金属容器の内張
れんがの寿命を決定する目地溶損を抑制する有効な手段
を見出すことにあって、すぐれた耐食性と適切な残存膨
張を有する内張れんがのための耐火物を得て、これを溶
融金属容器の内張れんかに適用することによって、発生
する目地溶損を抑制し大幅な寿命の延長を意図するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の耐火物は、前記従来のアルミナ原料を骨材に、
スラグとの耐濡れ性、耐熱スポール性向上のための黒鉛
と、また黒鉛の酸化防止剤とじてＳｉＣを使用したＡＬ
○３３ａｃ　　Ｃ耐大物において、ｌもしくはへＮ合金
の一種以上を０．５〜１０重量％と、ガラス材０．５〜
５重量％と、その粒度構成において０．２ｍｍ以下の粒
度のものがｌ０％以下である粒径１　ｍｍ以下のマグネ
シアを２〜３０重量％添加してなるアルミナ−カーボン
−炭化珪素系耐火物である。

〔作用〕

本発明のアルミナ−カーボン−炭化珪素系耐火物におい
て配合されるアルミナとしては、一般にアルミナ源とし
て使用されている焼結アルミナ。

電融アルミナ、ばん土頁岩等が使用できる。カーボン源
としては、黒鉛を５〜３０重量％の範囲で配合する。し
かしながら、黒鉛は５重量％未満になると、耐スポール
性が大きく低下し、３０重量％を越えると、耐酸化性、
耐食性１強度が大きく低下することから、黒鉛は５〜３
０重量％の範囲が良く、その中でも７〜２０重量％の範
囲が好ましい。また、カーボン材として金属との反応性
に富むカーボンブラック或いはピッチも併用できる。

ＳｉＣは２〜２０重量％が良い。２重量％未満では耐酸
性に不足し、２０重量％を越えるとスラグ中の鉄酸化物
及び、れんが中に生成した５１０２の影響で耐食性が非
常に低下する。従って、ＳｉＣ量は２〜２０重量％が良
い。

また、添加金属は、ｌもしくは＾１合金の一種または二
種以上を０．５〜１０重量％添加する。これらの金属は
酸素親和性がカーボンのそれよりも強いことから、優先
的に酸素と結合する。その結果生成した酸化物がれんが
のマ）ＩＪックス部を充填し、れんがの酸化を抑制する
。また、れんが内部では、加熱により黒鉛等の炭素原料
と金属−カーボンボンドを形成し、熱間強度を向上させ
る効果もある。金属粉末の使用量は、０６５重量％未満
では効果が小さく、１０重量％を越えると結合が強くな
り過ぎて耐熱衝撃性に劣ることや、酸化された後の酸化
物の組成によっては、耐食性が低下すること等から０．
５〜１０重量％が良いが、特に２〜５重量％の範囲が望
ましい。

また、ガラス材は酸化防止剤としてホウケイ酸ガラス、
鉛含有ガラス、　　ＬＩ２０含有ガラス等が使用できる
。ガラス材の添加量は、０．５重量％未満では耐酸化性
の効果が小さく、５重量％を越えると耐食性熱間強度を
大きく低下させるため、ガラスの添加量は、０．５〜５
重量％の範囲が良い。

その他、酸化防止剤として、Ｂ、Ｃ，ＢＮ等を単独また
は併用して使用することができる。

マグネシアは、焼結、電融どちらも使用できる。

マグネシアの使用量は２〜３０重量％が良い。２重量％
未満では、マグネシア添加による残存膨張の増大の度合
いが小さく、れんがとモルタルとの間にできる隙間をな
くす効果は非常に小さい。３０重量を越えると、残存膨
張が大きくなり過ぎてれんが同志のせりにより割れ、及
び熱ショックによりれんかに剥離が発生する。

本発明におけるマグネシアは、残存膨張性を耐火物に付
与するために配合されるもので、その残存膨張性付与は
、マグネシア自体の膨張、残存膨張がアルミナに比較し
て大きいこと、マグネシアとアルミナの反応によるスピ
ネル膨張に起因する。

使用する′マグネシアの粒度は、１印以下が良く、その
粒度構成：ごおいＴ：　０．２　ｎｎ１ｌ以Ｆの粒Ｉｔ
の占めイ′）割合は１０％以下が良い７．また同重量の
場合粒序力ξ大きくなるど比表面積が小さくなることか
ら、ＩＬｌ＋１１より大きい粒度の°７グネンアは、反
応性が非常に小さく、マグネシアの嗣食仲ｊＪ゛対４′
ろ有効性７／ｌ＜低下する。１餉よりも人き４．１粒苓
・使、、てｌ　ｍ＋ｎ以下を使用したものと同じ性能’
ｉ：’ｆＡようとすると、１間以下の使用よりも、ｌ　
ｍｍ超のものを使用した１式うが多くのマグネシアが必
要となる。この多くのマグネシア使用は、耐スポー・ル
性を低下させるＪ、とにもなるのでマグネシアの粒度は
ＩＩｌ］Ｉ１１以下が良い。１ｍａ＋以下の粒度の中で
、０．２ｍ１１１以下の粒度Ｑ）ものは、非常に反応性
が高い。従って、０．２＋ｎｍ以下の粒度のものを多く
使用４′ると、スピネルボンドが生成し過ぎて、耐スポ
ール性を大きく低ドさせる原因となる。１甜以下のマグ
ネシア中に０．２關以下の粒度のものが１０％４ニー越
、えて介在ずろと、劇スポール性を大きく低下させる原
因となる。

本発明のれんがが有づ−る耐良性の機能は以下の、、ｌ
おり７”ある、。

ＩＲ，Ｓ　ｉ　処理の場合、低塩基度スラグが内張れん
がを溶損する、“−２とになる。このスラグに対する抵
抗性は、マグネシア中よりもアルミナのほうが優れてい
る。しかし、本発明のれんがは、使用中にマグネシアの
一部がスピネル化し１、マトリックスをＸｉ　Ｈにして
耐食性、耐酸化性を向上させることから低塩基に刻して
も耐食性の低下はない。脱Ｐと脱３の処理時には、Ｃ／
　Ｓが３程度の高塩基スラグには内張れんがの溶損が進
行する。このスラグに幻する抵抗性は、アルミナよりも
マグネシアのほうが優れている。便用中にマグネシアの
一部がスピネルになり、マグネシアの効果は若干小さく
なるものの、上にも示したようにスピネルの生成に伴う
マトリックスの緻密化により、マグネシア肉体の効果と
相乗して耐火物の耐食性は大きく向りする。

れんが中へのＭｇＯの添加は、れんが自体の特性向上の
他に、鼾ルタルとの反応の面でも発現されろ。目地材の
モルタルは、骨材にアルミナを使用していることから、
れんが中のマグネシアとスピネルボンドを形成し、モル
タルとれんがの結合ｙｉ生成することも、目地溶損抑制
の一一一つの理由であり、マグネシア使用の効果はここ
にも現れ′ｒいる。

また、本発明に用いるバインダーは、熱硬化性樹脂であ
り、ツユノール樹脂、フラン樹脂１　変性フェノール樹
脂、エポキシ財脂、メラニン樹脂尿素樹脂、シリコン樹
脂等の中の一種または二種以上が任意に使用できる。

〔実施例〕

表１に７、従来品９発明品。比較量の品質例をぺす。

比較例１は、ＭｇＯの添加量が少な過ぎるため、残存膨
張及び耐食性の向上が充分ではない。比較例２は、比較
例１とは逆に、ＭｇＯの添加量が適正量より多くなって
いるため、耐スポール性が非常に劣化している。比較例
３．４は、ｌｌ！ｇＯ粒皮が大きいために、発明例３．
４と比較（２て耐食性に大き（劣っている。比較例５は
、ＳＩＣの添加量が少な過ぎ、耐酸化性が不充分であり
、比較例日は７、ＳｉＣの添加が多過ぎるため、耐食性
が劣化している。比較例７は、黒鉛が必９Ｎに不足して
いるため、耐スポール性が非常に悪く、比較例８は、黒
鉛の添加量が適正量を越えているため、耐食性用酸化性
が良くない。比較例１）は、ガラスが不足し、ているた
め、耐食性が悪く、比較例１０は、ガラスが適正量を越
えているため、耐食性が悪くなっている。比較例１１は
、Ｑ、２ｍｍ以下のマグネシアが必要以上に多いため、
耐食性スポール性が大ぎく低下している。

表１中の本発明例３及び本発明例１４のものを、混銑車
のスラグラインに使用した結果、本発明例３及び本発明
例１４のれんが共、従来例１のれんかに比較して以下に
示す効果により、目地溶損を３０％低減することができ
た。

〔発明の効果〕

本発明の炭素含有耐火物によっτ以下の効果を奏ずろこ
とができる。

（１）残存膨張性ｆ４与により、目地開きをなくし、目
地溶損を抑制する。

（２）広範囲の塩基度のスラグに対Ｉ、５て優れたｆ１
食性を示す。

（３）　　従って、脱Ｐ１脱３等の精錬を？ｊう金属容
器におけろ内張りれんが１．＝適用したとき、寿命を大
福に増大できる。

特許出顆人 黒崎窯業 株式会社 （ほか１名） 代　　理　　人 小　　堀 益

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．黒鉛５〜３０重量％とＳｉＣ２〜２０重量％を含
   有するアルミナ−カーボン−炭化珪素れんがに、Ａｌも
   しくはＡｌ合金の一種以上を０．５〜１０重量％、ガラ
   ス材０．５〜５重量％、その粒度構成において０．２ｍ
   ｍ以下の粒度のものが１０％以下である１ｍｍ以下のマ
   グネシアを２〜３０重量％含有してなる炭素含有耐火物
   。